一種加鋯、鑭改性γ-氧化鋁催化劑塗覆材料及製備方法

2023-10-11 22:16:19 4

一種加鋯、鑭改性γ-氧化鋁催化劑塗覆材料及製備方法
【專利摘要】本發明公開了一種加鋯、鑭改性γ-氧化鋁催化劑塗覆材料及製備方法。它包括氧化鋯、氧化鑭和γ型氧化鋁，通過添加氧化鑭、氧化鋯後新鮮態比表面積雖然有損失，但是高溫下能穩定γ-氧化鋁的晶體結構，使活化塗層在高溫下保持穩定，抑制活性損失，具有高比表面積，高溫抗老化能力好。
【專利說明】一種加錯、鑭改性Y -氧化紹催化劑塗覆材料及製備方法
【技術領域】
[0001]本發明屬於催化劑材料領域，尤其是涉及一種加鋯、鑭改性Y-氧化鋁催化劑塗覆材料及製備方法。
【背景技術】
[0002]汽車尾氣淨化催化劑的研究始於20世紀60年代。20世紀70年代首先得到應用的催化劑主要以Pt、Pd為活性組分的Pt-Pd氧化型催化劑。進入20世紀80年代後，在Pt-Pd氧化型催化劑的基礎上，引入銠並進行某些改性製得的催化劑，能同時有效地對CO、HC和NOx同時進行催化轉化，被稱為三元催化劑。隨著交通運輸也的發展，汽車尾氣已經成為當今世界環境的一個大汙染源。安裝催化淨化轉化器是降低汽車尾氣對環境汙染的有效方法。用於汽車尾氣淨化的粗化劑種類較多，期中貴金屬(Pt，Pd，Rh)雖然活性高、淨化效果好，但價格昂貴。含稀土的催化劑價格低，化學和熱穩定性好，活性也較高，尤其抗中毒、壽命長，是一種很有使用價值和發展前景的汽車尾氣淨化催化劑。
[0003]Y-氧化鋁是目前應用最為廣泛、擴大表面積效果較好的塗層材料。然而通常構成活化塗層的Y-氧化鋁在800°C以上會轉變成α -氧化鋁，使密度增加，表面積減小，造成空隙結構塌陷，並且在1200°C以上塗層會從載體上脫落，使氣體阻力增大，催化活性降低。

【發明內容】

[0004]本發明的目的就是針對現有技術存在的缺陷，提供一種能抑制燒結和晶型轉變，使鹼土金屬離子之間存在著協同作用，可穩定Y -氧化鋁微觀結構，能提高熱穩定性，高溫抗老化能力好的一種加鋯、鑭改性Y-氧化鋁催化劑塗覆材料。
[0005]本發明所要解決的另一技術問題是提供一種製備上述加鋯、鑭改性Y -氧化鋁催化劑塗覆材料的方法。
[0006]其技術方案是:一種加鋯、鑭改性Y-氧化鋁催化劑塗覆材料，包括氧化鋯、氧化鑭和Y型氧化招,其中氧化錯的重量比例為13-17wt%,氧化鑭的重量比例為2-5wt%, Y-氧化鋁的重量比例為85-78wt%。
[0007]所述Y型氧化鋁的原料為擬薄水鋁石，擬薄水鋁石600°C焙燒3小時後得到，所述氧化鋯的原料為硝酸鋯，氧化鑭的原料為硝酸鑭。
[0008]所述氧化鋯的重量比例為15wt%，氧化鑭的重量比例為3wt%，Y -氧化鋁的重量比例為82wt%。
[0009]一種加鋯、鑭改性Y -氧化鋁催化劑塗覆材料的製備方法，包括如下步驟:
(O將所述擬薄水鋁石加入到淨化水中，配置成漿料溶液固體濃度在25-35wt%的溶
液；
(2)所述步驟(I)中的溶液升溫至45-65°C；
(3)將硝酸鑭加入到淨化水中，配置成氧化鑭含量80-120克每升的硝酸鑭溶液，將硝酸鑭溶液緩慢加入到步驟(2)的溶液中，攪拌20-30分鐘； (4)將硝酸鋯加入到淨化水中，配置成氧化鋯含量30-50克每升的硝酸鋯溶液，將硝酸鋯溶液緩慢加入到步驟(3)的溶液中；
(5)配置濃度為9-llwt%的氨水溶液，緩慢加入到步驟(4)的溶液中，調節PH值為
7.5-9，攪拌20-30分鐘；
(6)取濾餅在130°C恆溫乾燥2小時；
(7)升溫速度控制在每分鐘3-7°C緩慢升至600°C，恆溫焙燒3小時，得到加鋯、鑭改性Y-氧化鋁催化劑塗覆材料。
[0010]所述步驟(I)中的漿料溶液固體濃度為30wt%。
[0011]所述步驟(2)中的溫度為55°C。
[0012]所述步驟(3)中硝酸鑭溶液氧化鑭的濃度為100克每升。
[0013]所述步驟(4)中硝酸鋯溶液氧化鋯的濃度為40克每升。
[0014]所述步驟(5)中氨水的濃度為10wt%。
[0015]所述步驟(5)中的PH值為8.5。
[0016]本發明與現有技術相比較，具有以下優點:通過增加氧化鑭和氧化鋯能在高溫下穩定Y -氧化鋁的晶體結構，使活化塗層在高溫下保持穩定，抑制活性損失，具有高比表面積，高溫抗老化能力好。
【具體實施方式】
[0017]下面結合實施例對本發明的實施方式作進一步描述。
[0018]實施例:
幹基為70%的擬薄水鋁石300克，溶入700g純淨水中，獲取固體濃度為30wt%的漿料，升溫至55°C。將氧化鑭含量為100克每升的硝酸鑭溶液63毫升緩慢加入到漿料，攪拌20-30分鐘；將氧化鋯含量為40克每升的硝酸鋯溶液787.5毫升緩慢加入到漿料，攪拌20-30分鐘，將濃度為10wt%的氨水溶液緩慢加入到漿料中，調節PH值為8.5，攪拌20-30分鐘，取濾餅在130°C恆溫乾燥2小時，升溫速度控制在每分鐘3-7°C緩慢升至600°C，恆溫焙燒3小時。該材料的組成為氧化錯重量比例為15wt%,氧化鑭重量比例為3wt%, Y-氧化鋁比例為82wt%。
[0019]該材料新鮮態比表面積為237平方米每克，1200°C焙燒4小時比表面積為59平方
米每克。
[0020]對比實施例:
幹基為70%的擬薄水鋁石，升溫速度控制在每分鐘3-7°C緩慢升至600°C，恆溫焙燒3小時。該材料的組成為Y -氧化招比例為100wt%。
[0021]該材料新鮮態比表面積為317平方米每克，1200°C焙燒4小時比表面積為13平方
米每克。
[0022]由此可知，添加氧化鑭、氧化鋯後新鮮態比表面積有損失，但是高溫下能穩定Y -氧化鋁的晶體結構，使活化塗層在高溫下保持穩定，抑制活性損失，具有高比表面積，高溫抗老化能力好。
[0023]上述實施例闡明的內容應當理解為這些實施例僅用於更清楚地說明本發明，而不用於限制本發明的範圍，在閱讀了本發明之後，本領域技術人員對本發明的各種等價形式的修改均落於本申請所附權利要求所限定的範圍。
【權利要求】
1.一種加鋯、鑭改性Y-氧化鋁催化劑塗覆材料，其特徵在於，包括氧化鋯、氧化鑭和Y型氧化招，其中氧化錯的重量比例為13-17wt%,氧化鑭的重量比例為2-5wt%, Y-氧化招的重量比例為85-78wt%。
2.根據權利要求1所述的一種加鋯、鑭改性Y-氧化鋁催化劑塗覆材料，其特徵在於，所述Y型氧化鋁的原料為擬薄水鋁石，擬薄水鋁石600°C焙燒3小時後得到，所述氧化鋯的原料為硝酸鋯，氧化鑭的原料為硝酸鑭。
3.根據權利要求2所述的一種加鋯、鑭改性Y-氧化鋁催化劑塗覆材料，其特徵在於，所述氧化鋯的重量比例為15wt%，氧化鑭的重量比例為3wt%，Y-氧化鋁的重量比例為82wt%0
4.一種如權利要求3所述的一種加鋯、鑭改性Y-氧化鋁催化劑塗覆材料的製備方法，其特徵在於，包括如下步驟: 將所述擬薄水鋁石加入到淨化水中，配置成漿料溶液固體濃度在25-35wt%的溶液； 所述步驟(I)中的溶液升溫至45-65°C ； 將硝酸鑭加入到淨化水中，配置成氧化鑭含量80-120克每升的硝酸鑭溶液，將硝酸鑭溶液緩慢加入到步驟(2)的溶液中，攪拌20-30分鐘； 將硝酸鋯加入到淨化水中，配置成氧化鋯含量30-50克每升的硝酸鋯溶液，將硝酸鋯溶液緩慢加入到步驟(3)的溶液中； 配置濃度為9-llwt%的氨水溶液，緩慢加入到步驟(4)的溶液中，調節PH值為7.5-9，攪拌20-30分鐘； 取濾餅在130°C恆溫乾燥2小時； 升溫速度控制在每分鐘3-7°C緩慢升至600°C，恆溫焙燒3小時，得到加鋯、鑭改性Y-氧化鋁催化劑塗覆材料。
5.根據權利要求4所述的一種加鋯、鑭改性Y-氧化鋁催化劑塗覆材料的製備方法，其特徵在於，所述步驟(I)中的眾料溶液固體濃度為30wt%。
6.根據權利要求4所述的一種加鋯、鑭改性Y-氧化鋁催化劑塗覆材料的製備方法，其特徵在於，所述步驟(2)中的溫度為55°C。
7.根據權利要求4所述的一種加鋯、鑭改性Y-氧化鋁催化劑塗覆材料的製備方法，其特徵在於，所述步驟(3)中硝酸鑭溶液氧化鑭的濃度為100克每升。
8.根據權利要求4所述的一種加鋯、鑭改性Y-氧化鋁催化劑塗覆材料的製備方法，其特徵在於，所述步驟(4)中硝酸鋯溶液氧化鋯的濃度為40克每升。
9.根據權利要求4所述的一種加鋯、鑭改性Y-氧化鋁催化劑塗覆材料的製備方法，其特徵在於，所述步驟(5)中氨水的濃度為10wt%。
10.根據權利要求4所述的一種加鋯、鑭改性Y-氧化鋁催化劑塗覆材料的製備方法，其特徵在於，所述步驟(5)中的PH值為8.5。
【文檔編號】B01J23/10GK103599768SQ201310663727
【公開日】2014年2月26日 申請日期:2013年12月10日 優先權日:2013年12月10日
【發明者】於剛, 於雷 申請人:山東允能催化技術有限公司